纬编鞋面针织机人机交互系统设计及嵌入式花型显现技术研究

摘要

随着社会踏入信息化时代，纺织行业经过长期的发展，如今也开始追求自动化、信息化程度更高的电脑控制系统，基于计算机、高新技术的机械与技术水平进一步提升是纺织行业持续加速发展的推动力。国内纺织电脑机在可靠性、稳定性以及信息化技术等方面与国外仍有一定差距，针织设备机电一体化核心技术仍然被国外公司所垄断。因此紧跟时代步伐，发展性能优良、结合现代化信息技术的自动化纺织机器运动控制系统是实现国内纺织行业快速发展，打破国外技术垄断甚至实现弯道超车的关键所在。 本文以纬编鞋面针织机为研究对象。现如今鞋面市场在国内发展快速潜力巨大，目前生产鞋面的纺织机器主要以电脑横机为主，而圆机的生产效率高于横机，目前圆机的机械结构已具备生产鞋面的需求。本文分析了纬编鞋面的编织工艺，反思目前国内市场上自动化控制系统的不足之处，分析实现纬编鞋面针织机控制系统高自动化和信息化的关键技术点，提出了功能更为全面、性能更为稳定的纬编鞋面针织机人机交互系统设计方案。本文设计提出的AM335X+Linux+Qt+RAM的纬编鞋面针织机人机交互系统控制方案，旨在有效提升纺织机控制系统自动化、信息化水平，为纬编鞋面市场提供功能更齐全、性能更稳定、扩展性更强以及安全性更高的人机交互系统设计方案。 本文的设计思路为，首先从纬编鞋面针织工艺出发，了解纬编鞋面针织机编织织物的机械设备运动原理，由此得到鞋面制版方案，实现由花型图案到运动控制核心数据文件的生成。其次，选择以AM335X核心板为核心的硬件平台和以Linux系统为软件运行环境，以工具库丰富的Qt为软件开发工具设计编写人机交互软件，以此为实现扩展性强、稳定性高、功能丰富的自动化控制系统打下基础。选择双口RAM作为主要的数据通讯媒介，制定合理的通讯协议，实现数据稳定快速的交互。接着，设计核心花型数据加解密方案，提高核心数据的安全性，为控制系统适应信息化做好准备。设计花型图像显现方案，实现实时查看花型图像，增强界面的人机交互性能，提升生产效率并有效避免原材料的浪费。最后，设计模块化纬编鞋面针织机操作软件，满足自动化控制系统的整体需求，实现良好的人机交互性能。 通过综合的性能测试与工厂的实际生产应用，验证了本文纬编鞋面针织机人机交互系统方案的可行性。通过以上关键技术的改进，该套方案有效提升了机器的整体性能。在满足生产需求的同时，提高了整机的自动化水平，对纺织电脑系统的发展起到了正面的推动作用。

目录

声明

摘要

1．1．1研究背景

1．1．2研究意义

1．2国内外纬编针织机人机交互系统研究现状

1．2．1国外研究现状

1．2．2国内研究现状

1．3本课题研究的主要内容

1．4研究思路及内容安捧

1．5本章小结

第二章纬编鞋面针织机人机交互系统功能需求分析及总体方案设计

2．1纬编鞋面针织机基本编织装置与结构

2．1．1选针装置

2．1．2送纱装置

2．1．3牵拉卷取装置

2．1．4传动机构

2．2纬编鞋面针织机功能需求

2．2．1机器的组成部分

2．2．2需要实现的功能

2．3控制系统设计原则与方案选择

2．3．1设计原则

2．3．2设计I方案j盎择

2．4纬编鞋面针织机人机交互系统总体框架设计

2．5硬件平台设计

2．6软件模块设计

2．7通讯方式设计

2．7．1通讯协议的制定

2．7．2通讯过程分析

2．8本章小结

第三章花型文件数据存储方案设计及图像显现方法实现

3．1纬编鞋面组织工艺分析

3．1．1纬编鞋面双面组织

3．1．2纬编鞋面局部编织组织

3．1．3纬编鞋面孔洞组织

3．2纬编鞋面针织物结构表示方法

3．3花型文件的形成与内容分析

3．3．1花型文件的形成

3．3．2花型文件内容分析

3．4花型文件数据加解密方案设计

3．4．1文件数据加解密方案选择

3．4．2文件数据加解密在纬编鞋面针织机人机交互系统中的实现

3．5花型图案显现方案设计

3．5．1花型图像显现方案选择

3．5．2图像的形成方法

3．5．3图像显示功能实现

3．6本章小结

第四章纬编鞋面针织机人机交互软件设计与实现

4．1人机交互软件整体功能分析

4．2软件整体架构设计思想

4．2．1逻辑分层设计思想

4．2．2面向对象设计思想

4．2．3多线程编程设计思想

4．2．4单例设计模式设计思想

4．3用户界面的实现

4．3．1界面搭建方法

4．3．2信号与槽的关联

4．3．3自定义的信号与槽函数

4．4文件操作功能梗进突设计

4．4．1界面功能实现

4．4．2文件传输过程分析

4．5参数设置功能模块设计

4．6机器测试功能模块设计

4．7系统设置功能模块设计

4．7．1屏幕校准

4．7．2语言切换的实现

4．7．3程序升级

4．8本章小结

第五章纬编鞋面针织机人机交互系统整体功能测试

5．1花型文件数据加解密测试

5．2花型图像显现功能测试

5．3花型文件数据传输功能测试

5．4系统参数传输功能测试

5．5程序升级功能测试

5．6驱动模块功能测试

5．7本章小结

6．1全文总结

6．2研究展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢